全血單核細胞活化試驗(MAT)發明25週年之際,再論熱原測試



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更新日期:2021-02-05

       全血單核細胞活化試驗(monocyte activation test, MAT)開發25週年之際,美國與歐洲動物實驗替代方法研究中心(Center for alternatives to animal testing, CAAT & CAAT-Europe)的主任Thomas Hartung博士,也是當初MAT方法的開發者之一,於「動物實驗替代方法期刊」(Alternatives to Animal Experimentation, ALTEX)發表他對MAT方法替代傳統熱原測試(pyrogen test)動物試驗的看法。

       1995年,當時於德國康斯坦茨大學(Universität Konstanz)的Thomas Hartung博士與Albrecht Wendel教授於ALTEX期刊發表了利用人類全血(Whole blood)以單核細胞活化試驗(MAT)進行熱原測試的研究。在那一年之後,利用冷凍保存血液(cryo-preserved blood)的衍生方法為熱原測試領域帶來新的變化。儘管「鱟試驗」 (Limulus amebocyte lysate (LAL) assay),別稱「細菌內毒素試驗」(Bacterial Endotoxin Test, BET)已被廣泛應用,但全世界每年仍消耗數十萬隻實驗兔進行熱原試驗。直到「單核細胞活化試驗」發明後,已經持續影響​​(至少在歐洲)實驗動物的使用數量,約減少了70%以上,而且幅度還在增加中。雖然MAT方法從國際驗證到被管理法規接受與實施的過程相當費時冗長。


全血單核細胞活化測試較其他熱原測試的優勢 (圖源: ALTEX官網)

       Thomas Hartung博士認為,除了某些地區或國家尚未接受與使用MAT方法,現在實在沒有理由因為法規管理目的而繼續利用實驗兔進行熱原測試;至於LAL / BET方法,仍比MAT方法具有更多限制與缺點,包括僅針對革蘭氏陰性(Gram-negative)熱原的限制性、無法反映至對人類的效力,以及許多產品有內毒素遮蔽(endotoxin masking)與檢測干擾問題。而且,LAL / BET方法的材料來源(鱟)也是動物保護議題的關注焦點之一。


實驗室採集鱟血 (Photo: Timothy Fadek/Corbis via Getty Images)

       Thomas Hartung博士認為應該從LAL / BET方法轉而使用MAT方法進行熱原測試。目前在疫苗和醫療設備的檢驗上,MAT方法的應用已經受到關注。但是在其他領域,例如輸血、細胞療法、奈米材料的安全性測試,以及空氣傳播的熱原評估等,仍在考慮使用MAT方法的可能性。儘管可以利用不同MAT方法滿足這些需求,但全血MAT方法仍具有先前討論的某些優勢。更多深入討論請參考原文:「Pyrogen testing revisited on occasion of the 25th anniversary of the whole blood monocyte activation test」(ALTEX 38(1): 003-019, 2021)。

鱟試劑(Limulus amebocyte lysate, LAL),全稱鱟阿米巴樣細胞裂解液,是來自鱟(馬蹄蟹)血液中阿米巴樣細胞的脹破溶解物。當鱟試劑遇到細菌內毒素(endotoxin)的脂多糖(Lipopolysaccharides, LPS)時會凝固成膠,是廣泛應用於革蘭氏陰性(Gram-negative)菌內毒素的檢測試劑。鱟試劑的製作須捕捉活體鱟,經放血後再放生。製作過程中鱟會有一定死亡的比例,因此成為動保關注議題。

原文連結:
Pyrogen testing revisited on occasion of the 25th anniversary of the whole blood monocyte activation test (ALTEX 38(1): 003-019, 2021)
Detection of pyrogens using human whole blood (ALTEX 12(2): 070-075, 1995)

編譯:鄭獻仁 博士/兼任助理教授
校稿:林嬪嬪 研究員